泵-缸驅動閉式液壓系統(tǒng)采用閉式泵對油缸進行控制,它包含主回路和補油回路,主回路和補油回路之間通過管路連接,具有低能耗、小噪聲、減小廢油處理對環(huán)境的污染。用無節(jié)流損失的泵控技術,通過改變泵轉速或排量,使泵輸出流量和壓力與負載要求完全匹配。
二、特點:
1、泵-缸驅動閉式液壓系統(tǒng)包含主回路和補油回路,主回路和補油回路之間通過管路連接。
2、主回路包含為變量閉式柱塞泵,控制閥,雙作用對稱雙出桿液壓缸,壓力傳感器,位移傳感器,力傳感器,流量傳感器等,變量閉式柱塞泵與液壓缸通過硬式管路連接形成循環(huán)回路,油缸與安全閥之間設置控制閥
3、補油回路包含有油箱,補油泵,過濾器,蓄能器,安全閥,壓力傳感器,流量傳感器等。
4、實驗臺為上下兩層整體式,油箱下置,操作平臺上置,由鑄鐵T型平板構成。

三、技術參數(shù):
1)輸入電源電壓:三線五線AC380V±10% 50Hz;
2)模塊和元件直流電壓:DC24V,4.5A,帶自動短路保護功能;
3)控制電壓:安全控制電壓——DC24V;
4)使用環(huán)境:溫度-10℃~+40℃相對濕度<85%(25℃)海拔<4000m(防塵防潮);
5)產(chǎn)品尺寸:長×寬×高=待定
6)總功率:<=5kW;
7)額定壓力:<=7MPa;
8)凈重:約為295kg;
9)液壓泵組部件:(雙泵組)
系統(tǒng)額定工作壓力:7MPa
(1)電機—泵裝置(2臺)
A、變量閉式柱塞泵:公稱排量10ml/r,額定壓力:10MPa
變量閉式柱塞泵驅動電機:三相交流電,變頻,帶轉速傳感器,功率2.2kW,轉速1450r/min;
B、變量葉片泵:低壓變量葉片泵,公稱排量6.67ml/r,壓力調(diào)節(jié)范圍 4~7MPa;
變量葉片泵電機:三相交流電,功率1.5kW,轉速 1450r/min;
(2)油箱:公稱容積100L;附有液位、油溫指示計,吸油、回油濾油器,安全閥等;
(3)高品質液壓油:中石油32#抗磨液壓油
(4)風冷卻器:壓力0-1.6MPa;流量:40L/min;
四、液壓氣壓傳動設計與控制虛擬仿真軟件
本軟件基于unity3d開發(fā),軟件采用三維漫游的形式,可通過鍵盤控制移動,鼠標控制鏡頭方向,界面設有首頁、幫助、全屏、元件認知、回路搭建、關鍵元件測試、典型系統(tǒng)測試界面。
1.元件識別采用了自動播放的形式,介紹了設備上的郵箱、液位計、油泵機組(此處介紹彈出液壓符號、原理與介紹,點擊確定進入下一項介紹)、閥架、壓力表、傳感器等
2.元件拆裝分為學習模式與考核模式,內(nèi)置電磁換向閥、板式溢流閥、柱塞泵、過濾閥、電液伺服閥,學習模式中提示拆卸順序,高亮顯示,考核模式時拆卸與安裝均無提示,拆裝順序出錯時,將不能再進行下一步的拆裝。工具欄內(nèi)設有可拖拽的密封件、泵、閥、濾油器、六角扳手、管鉗、活扳手、呆扳手、M5螺絲。
3.液壓元件構建設有單向閥(液控、錐閥芯、球閥芯)、換向閥主體結構(O型、Y型、H型)、液壓缸(拼裝柱塞、雙作用單出桿、雙作用雙出桿、單作用雙出桿、單作用單出桿)等的構建,每種構建實驗都采用了圖形化的方式,通過拖拽設定好的圖形,進行構建,圖形庫中有混淆圖形。
4.液壓選型是通過液壓原理圖,然后選擇泵的公稱排量(12項,含11項混淆項)和壓力等級(5項,含4項混淆項)、電磁溢流閥的選擇(3項規(guī)格、3像壓力等級、3項流量等級,均有混淆項)、濾油器的選擇(多項選擇含混淆項)、伺服閥的選擇(多項選擇含混淆項)、選擇錯誤系統(tǒng)將自動進行提示正確答案,選擇完后根據(jù)提示拖拽相應的工具到高亮部位。
5.回路檢查是通過選擇正確的配件,包含密封圈的選擇、檢查閥門開關等。然后下一步驟進行開機,根據(jù)提示開機,開機后進入監(jiān)控界面,根據(jù)提示逐一開啟設備,提示的形式為文字與按鈕高亮,
6.液壓缸壓力測試通過后臺界面的測試按鈕進入實驗,逐步分為啟動摩擦測試、啟動摩擦力、參數(shù)設置、開始測試、繪制曲線、停止測試。
7.典型系統(tǒng)測試分試運行、階段響應測試、頻率響應測試。以上測試均為通過后臺監(jiān)控界面進行實驗。
8.軟件須能進行全方位旋轉、放大、縮小觀看其細節(jié)。且整體同一平臺,不得以單獨的資源展現(xiàn)。
配置清單:
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名稱 |
數(shù)量 |
描述 |
備注 |
實驗臺液壓站 |
1.手動變量柱塞泵 |
1 |
最大排量:80ml/r,額定壓力:20Mpa,工作轉速:1000r/min |
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2.限壓式變量葉片泵 |
1 |
最大排量:20ml/r,額定壓力:12Mpa,工作轉速:1500r/min |
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3.溢流閥(柱塞泵回路) |
1 |
公稱壓力:31.5MPa,公稱流量:100L/min |
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4.溢流閥(葉片泵回路) |
1 |
公稱壓力:31.5MPa,公稱流量:30L/min |
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5.截止閥(壓力油) |
2 |
適配回路最大工作壓力和壓力油管路 |
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6.截止閥(回油) |
2 |
適配回路回油管路 |
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7.截止閥(泄露油口) |
1 |
適配泄油管路 |
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8.吸油過濾器(柱塞泵) |
1 |
公稱流量:300L/min,過濾精度:80微米 |
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9.吸油過濾器(葉片泵) |
1 |
公稱流量:100L/min,過濾精度:80微米 |
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10.回油過濾器 |
1 |
公稱流量:300L/min,過濾精度:20微米 |
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11.電機(柱塞泵) |
1 |
額定功率:30KW,極數(shù):6 |
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12.電機(葉片泵) |
1 |
額定功率:7.5KW,極數(shù):4 |
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13.液溫液位計 |
1 |
適配油箱 |
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14.空氣濾清器 |
1 |
空氣通流量:0.25m³/min,過濾精度:40微米 |
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15.單向閥(柱塞泵回路) |
1 |
公稱壓力:31.5MPa,流量范圍:100L/min |
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16.單向閥(葉片泵回路) |
1 |
公稱壓力:31.5MPa,流量范圍:30L/min |
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17.壓力表(柱塞泵回路) |
1 |
測量范圍:0~25MPa |
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18.壓力表(葉片泵回路) |
1 |
測量范圍:0~16MPa |
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19.油箱200L |
1 |
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2實驗臺臺架部分技術要求
① 實驗臺臺架需滿足系統(tǒng)最大工作壓力20MPa下的工作強度要求,實驗臺帶抽屜、存儲柜和放置支架,實驗平臺設計有回油盤;底座裝有帶自鎖結構的萬向輪,方便設備的移動和定位。
② 實驗臺安裝面板為帶“T”溝槽形式的型材結構,可以方便、隨意地安裝液壓元件,搭接實驗回路。T型槽面板,面積:1200*720,滿足系統(tǒng)最大工作壓力20MPa下的工作強度要求,垂直安裝。
③ 連接方式:液壓連接方式采用快換接頭,使用過程中不漏油。
④ 物資清單:
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名稱 |
數(shù)量 |
描述 |
備注 |
實驗臺架 |
1.T型槽面板 |
1 |
面積:1200*720,垂直安裝 |
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2.全鋼實驗臺架 |
1 |
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3.元件存入柜 |
1 |
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4.抽屜 |
1 |
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5.電氣柜 |
1 |
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6.回油盤 |
2 |
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7.萬向輪 |
6 |
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3 數(shù)據(jù)采集單元技術要求
采用一臺個人計算機作為主體構成整個數(shù)據(jù)采集測量系統(tǒng):選擇合適的數(shù)據(jù)采集接口卡,用在數(shù)據(jù)采集接口卡上集裝的模擬多路開關、程控放大器、采樣/保持器、A/D 轉換器等器件采集數(shù)據(jù);用數(shù)據(jù)采集接口卡與計算機接口來共同完成壓力、流量、速度的數(shù)據(jù)處理和顯示。
物資清單:
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名稱 |
數(shù)量 |
描述 |
備注 |
數(shù)據(jù)采集單元 |
1.計算機 |
1 |
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2.顯示器 |
1 |
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3.數(shù)據(jù)采集卡 |
1 |
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4.數(shù)據(jù)采集程序 |
1 |
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4 電控單元技術要求
① 電氣元件:可編程控制器(PLC)品牌為西門子或三菱,電源品牌為臺灣明緯,電氣開關品牌為HGG海格電氣,繼電器組品牌為日本Omron歐姆龍,交流接觸器品牌為施耐德。另配繼電器組、電磁閥電控單元、電氣按鈕模塊和時間繼電器模塊,電氣接入端口均附在實驗臺電氣控制面板上,利用實驗導線可在實驗時方便的進行插拔連接。
② 安全性能:該設備帶電氣接地、漏電保護(漏地電流超30mA自動斷電),缺相保護,直流過載保護。控制電路均為24V直流安全電壓,電氣導線為安全型高絕緣實驗導線。
③ 多種控制方式:PLC控制、繼電器控制、手動控制等多種控制方式。
④ 物資清單:
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名稱 |
數(shù)量 |
描述 |
備注 |
電控單元 |
1.可編程序控制器(PLC) |
1 |
輸入輸出20點,繼電器形式,控制電壓為DC24V |
西門子或三菱 |
2.可編程控制通訊電纜 |
1套 |
SC-09數(shù)據(jù)傳送電纜 |
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3.穩(wěn)壓電源 |
1只 |
WV分別輸出DC24V 4.5A DC12V 1.5A |
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4.電源啟停模塊 |
1套 |
含三相四線漏電保護(輸出380V/220V) |
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5.交流接觸器 |
2只 |
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6.按鈕模塊 |
1套 |
啟動按鈕,編程控制器輸入輸出等 |
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5 實驗臺液壓元件/輔件技術要求
① 能夠完成常規(guī)液壓回路的搭建,實驗時系統(tǒng)最大壓力為20MPa。
② 每個液壓元件均配有安裝底板,可方便、隨意地將液壓元件安放在實驗面板上。
③ 油路搭接采用快換接頭,拆接方便,不漏油。
④ 物資清單(液壓閥品牌:北京華德):
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名稱 |
數(shù)量 |
描述 |
備注 |
實驗臺液壓元件 |
1.單向節(jié)流閥 |
2只 |
DVP12單向節(jié)流閥,最大壓力35MPa |
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2.單向閥 |
2只 |
S10A管式單向,流量:30L/min ,最高壓力31.5 MPa螺紋口徑 M16 |
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3.液控單向閥 |
2只 |
SV10PB1液控單向閥, 口徑: φ10,最大流量:80L/min ,最小啟動壓力:0.5MPa |
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4.直動式溢流閥 |
2只 |
DBDH6P 板式最大流量:100L/min ,最大壓力31.5MPa |
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5.先導式溢流閥 |
1只 |
DB10先導溢流,口徑:10,壓力調(diào)節(jié)范圍:0-31.5MPa ,最大流量:200L/min |
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6.順序閥 |
2只 |
DZ10 最大流量:150L/min,最大壓力:31.5MPa ,壓力調(diào)節(jié)范圍:0.3-21 MPa |
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7.調(diào)速閥 |
2只 |
2FRM5單向調(diào)速閥,額定流量15L/min,工作壓力21 MPa |
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8.減壓閥 |
1只 |
ZDR6DA,最大流量60L/min ,壓力調(diào)節(jié)范圍:0.3-25 MPa ,最大壓力31.5MPa |
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9.二位三通電磁換向閥 |
1只 |
3WE6A61B兩位三通 ,流量:60L/min 配過渡油路板,口徑φ8,直流24V線圈,配導線接插件 |
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10.二位四通電磁換向閥(單) |
2只 |
4WE6C兩位四通 ,流量:60L/min 配過渡油路板,口徑φ8,直流24V線圈,配導線接插件 |
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11.三位四通電磁換向閥(O) |
1只 |
4WE6E61B三位四通 流量:60L/min 配過渡油路板,口徑φ8,直流24V線圈,配導線接插件,帶LED顯示 |
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12.三位四通電磁換向閥(M) |
1只 |
WE6G61B三位四通,流量:60L/min 配過渡油路板,口徑φ8,直流24V線圈,配導線接插件 |
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三位四通電磁換向閥(H) |
1只 |
4WE6J61B三位四通,流量:60L/min 配過渡油路板,口徑φ8,直流24V線圈,配導線接插件 |
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二位四通手動換向閥 |
1只 |
4WMM6C50B兩位四通 ,流量:60L/min 配過渡油路板,口徑φ8,直流24V線圈,配導線接插件 |
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四通 |
3只 |
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雙作用液壓缸 |
2只 |
行程200mm,桿徑與活塞比1:2 |
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加載板 |
1塊 |
15mm厚度金屬板制成 內(nèi)置在實驗臺內(nèi) |
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實驗臺輔件 |
高壓軟管 |
1套 |
管徑及接口適配,最大工作壓力31.5MPa |
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開閉式快換接頭 |
1套 |
帶自動閉合功能,接插不漏油 |
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開閉式快換接頭 |
1套 |
帶自動閉合功能,接插不漏油 |
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接頭、液壓底板密封件 |
1套 |
液壓件配套用 |
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液壓元件底板 |
1套 |
適配元件工作壓力,可在T型槽平臺上迅速搭建 |
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固定支架 |
1套 |
安裝底板配套用 |
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液壓油 |
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抗磨液壓油32# |
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6 實驗臺儀器儀表技術要求
① 分別用壓力傳感器、流量傳感器測量實驗系統(tǒng)中的壓力和流量。
② 為實現(xiàn)液壓缸活塞桿速度的測取,在活塞桿上可加裝位移傳感器。
③ 物資清單:
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名稱 |
數(shù)量 |
描述 |
備注 |
試驗臺儀器儀表 |
壓力變送器 |
4只 |
測量精度:0.5%,測量范圍:0~25MPa |
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流量變送器 |
1只 |
測量精度:0.5%,公稱壓力:25MPa,測量范圍:0~100L/min |
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位移傳感器 |
2只 |
測量精度:0.5%,測量范圍:0~200mm,可安裝在實驗臺配套的雙作用液壓缸上 |
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冷卻塔需方自備。